Houtermans, fizician între Hitler și Stalin pentru știință
Friedrich Houtermans este un pionier uitat pe nedrept al fizicii nucleare. Lucrările sale sunt cu atât mai remarcabile cu cât le-a realizat abia supraviețuind opresiunii naziste și staliniste.
Fritz Houtermans în timpul cercetărilor sale doctorale privind emisia stimulată în fluorescența mercurului (stânga) sau cu prietenii fizicieni din Göttingen (chiar în prim-plan), printre care George Gamow (al doilea din stânga).
Toate cifrele sunt de la autor.
Atât de mulți mari fizicieni au lucrat în secolul al XX-lea, încât nu este de mirare că unii au trecut neobservați. Friedrich Georg Houtermans (1903-1966), sau mai pe scurt Fritz Houtermans, este unul dintre ei. Acest fiu al unui bancher din Danzig (acum Gdansk în Polonia) și al unei vieneze dintr-o familie bogată, care deținea și unul dintre primele doctorate austriece, a avut totul împotriva lui în anii 1930 și 1940: era atât evreu, cât și comunist. Fără acțiunea soției sale și a marilor fizicieni din Europa, el ar fi dispărut într-un lagăr stalinist sau nazist. Dar a supraviețuit și a urmărit împotriva oricărui șir o carieră de fizician atât de prolifică încât l-a făcut unul dintre pionierii fizicii moderne.
La începutul anilor 1920, Houtermans s-a alăturat școlii gratuite Wickersdorf din Turingia pentru a-și finaliza studiile secundare. Principiile seculare și democratice ale acestei școli private se potrivesc, fără îndoială, acestui tânăr original mai bine decât liceului austriac, care tocmai l-a demis pentru că a recitat în public Manifestul Partidului Comunist.
Apoi a plecat să studieze fizica la Göttingen. În anii 1920, acest mic oraș universitar din Saxonia Inferioară se afla în fruntea cercetării în fizică și matematică. Conducătorul tezei sale, James Franck, prin cercetările sale asupra șocurilor atomice, contribuie la validarea modelului Bohr (conform căruia atomul de hidrogen este format dintr-un nucleu în jurul căruia un electron orbitează pe unul dintre mai multe niveluri de energie posibile) și mai general din teoria cuantica. Și-a lansat elevul în studiul fluorescenței atomului de mercur. Houtermans arată că stimularea acestei emisii de lumină presupune o undă excitatorie cu o frecvență ușor mai mare decât cea corespunzătoare diferenței dintre nivelurile de energie ale atomului.
Un austriac fericit de a trăi și pasionat
După obținerea doctoratului în 1927, Houtermans a rămas un an în Göttingen pentru a lucra cu George Gamow, un erudit rus din Leningrad (acum Saint Petersburg). Cei doi tineri cercetători publică împreună o teorie a decăderii alfa, o formă de radioactivitate. În autobiografia sa, fizicianul rus își va descrie colegul de atunci ca un austriac fericit de a trăi și pasionat de întrebări teoretice. Teoria Gamow-Houtermans rezultată din această colaborare se bazează pe ideea că particula alfa reușește să părăsească nucleul datorită efectului tunel, o noțiune pe care fizicianul rus tocmai o dezvoltase.
Această colaborare s-a încheiat în toamna anului 1928, Houtermans a părăsit Göttingen pentru a deveni asistent al lui Gustav Hertz la Universitatea Tehnică din Berlin. În 1932, și-a obținut autorizația de a direcționa cercetarea după ce a lucrat la schimbările nivelurilor hiperfine (subnivelele electronice datorate influenței magnetice a nucleului) cauzate de diferența mică de masă care separă doi izotopi.
În același timp, a colaborat cu astrofizicianul englez Robert d'Escourt-Atkinson, care venea și din Göttingen. Cei doi cercetători lucrează la ideea că doi protoni destul de rapizi (deci energici) își pot depăși repulsia electrostatică grație efectului tunel și se pot uni într-un nucleu de deuteriu (h 2), o reacție exotermă care ar explica producerea de energie în stele. Deoarece nici Houtermans și nici d'Escourt-Atkinson nu sunt teoreticieni, ei îl invită pe Gamow să schieze pentru a discuta despre această reacție de fuziune și pentru a stabili echilibrul său energetic. Zece ani mai târziu, Carl Friedrich von Weizsäcker în Germania și Hans Bethe în Statele Unite, se vor referi la această lucrare de pionierat atunci când vor propune un model de producere a energiei în stele de tip solar.
La Berlin, Houtermans a fost, de asemenea, pionier în cercetarea originii microscopului electronic. La Universitatea Tehnică, Max Knoll și studentul său Ernst Ruska lucrează la construirea lentilelor electrostatice pentru a forma imagini de microscopie folosind fascicule de electroni focalizate. Houtermans le atrage atenția asupra faptului că într-un astfel de dispozitiv, rezoluția este determinată de „lungimea de undă de Broglie” a electronului.
În 1930, în timpul unei călătorii în Uniunea Sovietică, Houtermans s-a căsătorit cu Charlotte Riefenstahl, care își absolvise doctoratul la același institut ca el și în același an. La Berlin, cuplul a devenit repede cunoscut pentru ospitalitatea lor: serile pline de boală, la care au participat oaspeți precum Gamow, Wolfgang Pauli și mulți alții, s-au succedat sub acoperișul lor. Discutăm în principal despre fizică, dar și despre politică și muzică. Apartamentul este, de asemenea, locul conspirațiilor, deoarece Houtermans, comunist din tinerețe, informează „aparatul de supraveghere a întreprinderii”, un organ al Partidului Comunist German care lucrează îndeaproape cu informațiile militare sovietice. Se știe puțin despre rolul lui Houtermans, dar o mențiune criptică într-un document al partidului din 1935 sugerează că el desfășura misiuni de spionaj industrial pentru Uniunea Sovietică spre satisfacția sponsorilor săi direcți.
La 30 ianuarie 1933, Partidul nazist a ajuns la putere și a început persecuția evreilor și a tuturor celor care nu au aderat la ideile sale. Houtermanii pot fi doar în pericol. La Universitate, grupurile naziste îl atacă fizic. Miliția nazistă i-a atacat casa, dar nu a găsit nicio dovadă a punctelor sale de vedere comuniste. Deoarece este evreu, nu durează mult să fie demis de Universitate în conformitate cu legea nazistă cunoscută sub numele de „restaurarea funcției publice”.
La sfârșitul lunii iulie 1933, familia Houtermans, care are acum o fiică pe nume Giovanna, a fugit din Germania. După ocoliri prin Paris și Copenhaga, ajunge în Anglia, unde fizicianul rus Piotr Kapitza îi oferă lui Houtermans un loc de muncă în compania de electronică EMI din Haynes. Rolul său în cadrul echipei de dezvoltare a televiziunii nu l-a îndeplinit, Houtermans s-a angajat să verifice experimental existența emisiei stimulate de lumină de către atomi, fenomen asumat de Einstein încă din 1916, dar care nu a fost încă verificat. Din lipsa unui echipament adecvat, el trebuie să oprească testele, dar este posibil să fi ajuns foarte aproape de descoperirea emisiei laser.
În același timp, Houtermans se angajează ferm să ajute pe toți cei care fug din regimul nazist, ajutând cercetătorii emigranți germani să își găsească un loc de muncă. Faptul că l-a cunoscut pe Alexander Leipunski, un fizician nuclear care a venit de la Harkov în Ucraina pentru a lucra la Institutul Ernest Rutherford din Cambridge între 1933 și 1934, sugerează că contactele sale cu serviciile secrete sovietice persistă.
Emigrarea în URSS
În ciuda avertismentelor din partea mamei sale și a colegilor care erau familiarizați cu condițiile de viață sovietice, familia Houtermans a emigrat în URSS în primăvara anului 1935. Nu a fost o călătorie într-un ținut necunoscut, nu numai pentru că Houtermans s-a simțit apropiat din punct de vedere politic., dar și pentru că există o perspectivă profesională. Ca parte a vastului său program de modernizare și industrializare, Uniunea Sovietică încearcă să compenseze lipsa de personal calificat prin recrutarea oamenilor de știință occidentali, a inginerilor și a specialiștilor industriali. Printre aceștia, mulți fizicieni, inclusiv germani, vor lucra la Institutul Fizico-Tehnic din Ucraina (UFTI) din Harkov.